Грамотний підбір кабелю для відновлення або прокладання електропроводки гарантує бездоганну роботу системи. Прилади отримуватимуть харчування у повноцінному обсязі. Не станеться перегрівання ізоляції з наступними руйнівними наслідками. Розумний розрахунок перерізу дроту за потужністю позбавить і загрози займання, і зайвих витрат за купівлю недешевого провода. Давайте розберемося в алгоритмі розрахунків.
Спрощено кабель можна порівняти з трубопроводом, що транспортує газ чи воду. Так само по його жили переміщається потік, параметри якого обмежені розміром даного струмопровідного каналу. Наслідком неправильного підбору його перерізу є два поширені помилкові варіанти:
- Занадто вузький струмопровідний канал, через який у рази зростає щільність струму. Зростання щільності струму спричиняє перегрів ізоляції, потім її оплавлення. В результаті оплавлення щонайменше з'являться «слабкі» місця для регулярних витоків, максимум пожежа.
- Надмірно широка жила, що, по суті, зовсім непогано. Причому наявність простору для транспортування електропотоку дуже позитивно відбивається на функціоналі та експлуатаційних термінах проведення. Однак кишеня власника полегшиться на суму, яка приблизно вдвічі перевищує за фактом необхідні гроші.
Перший з помилкових варіантів є відвертою небезпекою, у кращому разі спричинить збільшення оплати за електроенергію. Другий варіант не небезпечний, але вкрай небажаний.
«Протоптані» шляхи обчислень
Усі існуючі розрахункові методи спираються на виведений Омом закон, за яким сила струму, помножена на напругу, дорівнює потужності. Побутова напруга – величина стала, рівна в однофазній мережі стандартним 220 В. Значить, у легендарній формулі залишаються лише дві змінні: це струм із потужністю. «Такати» у розрахунках можна і потрібно від однієї з них. Через розрахункові значення струму та передбачуваного навантаження у таблицях ПУЕ знайдемо потрібний розмір перерізу.
Зверніть увагу, що перетин кабелю розраховують силових ліній, тобто. для дротів до розеток. Лінії освітлення апріорі прокладають кабелем із традиційною величиною площі перерізу 1,5 мм².
Якщо в приміщенні, що облаштовується, немає потужного диско-прожектора або люстри, що вимагає живлення в 3,3кВт і більше, то збільшувати площу перерізу жили освітлювального кабелю не має сенсу. І це розеточное питання – справа суто індивідуальне, т.к. підключати до однієї лінії можуть такі нерівнозначні тандеми, як фен з водонагрівачем або електрочайник з мікрохвильовою піччю.
Тим, хто планує навантажити силову лінію електричною варильною поверхнею, бойлером, пральною машиною та подібною «ненажерливою» технікою, бажано розподілити все навантаження на кілька розеткових груп.
Якщо технічної можливості розбити навантаження на групи немає, досвідчені електрики рекомендують легко прокладати кабель з мідною житловою перетином 4-6 мм². Чому з мідною струмоведучою серцевиною? Тому що суворим кодексом ПУЕ прокладання кабелю з алюмінієвою «начинкою» в житло та в побутових приміщеннях, що активно використовуються, заборонено. Опір у електротехнічної міді набагато менше, струму вона пропускає більше і не гріється, як алюміній. Алюмінієві проводи застосовуються при влаштуванні зовнішніх повітряних мереж, де-не-де вони ще залишилися в старих будинках.
Зверніть увагу! Площа перетину та діаметр жили кабелю – речі різні. Перша позначається в квадратних мм, друга просто в мм. Головне не переплутати!
Для пошуку табличних значень потужності та допустимої сили струму можна користуватися обома показниками. Якщо в таблиці вказано розмір площі перерізу в мм², а нам відомий лише діаметр у мм, площу потрібно знайти за такою формулою:
Розрахунок розміру перерізу за навантаженням
Найпростіший спосіб підбору кабелю з потрібним розміром - розрахунок перерізу дроту за сумарною потужністю всіх агрегатів, що підключаються до лінії.
Алгоритм розрахункових дій наступний:
- для початку визначимося з агрегатами, які можуть використовуватися нами одночасно. Наприклад, у період роботи бойлера нам раптом захочеться включити кавомолку, фен та стиралку;
- потім згідно з даними техпаспортів або згідно з приблизними відомостями з наведеної нижче таблиці банально підсумовуємо потужність побутових агрегатів, що одночасно працюють за нашими планами;
- Припустимо, що у сумі ми вийшло 9,2 кВт, але цього значення у таблицях ПУЭ немає. Отже, доведеться округлити у безпечну велику сторону – тобто. взяти найближче значення з деяким перевищенням потужності. Це буде 10,1 кВт і відповідне значення перерізу 6 мм².
Усі округлення «направляємо» у бік збільшення. У принципі підсумовувати можна силу струму, зазначену в техпаспортах. Розрахунки та округлення по струму виробляються аналогічним чином.
Як розрахувати перетин струмом?
Табличні значення не можуть враховувати індивідуальні особливості пристрою та експлуатації мережі. Специфіка таблиць середньостатистична. Не наведено в них параметри максимально допустимих для конкретного кабелю струмів, адже вони відрізняються у продукції з різними марками. Дуже поверхово торкнуться у таблицях тип прокладки. Прискіпливим майстрам, що відкидають легкий шлях пошуку по таблицях, краще скористатися способом розрахунку розміру перерізу дроту по струму. Точніше за його густиною.
Допустима та робоча щільність струму
Почнемо з освоєння азів: запам'ятаємо практично виведений інтервал 6 - 10. Це значення, отримані електриками багаторічним «досвідченим шляхом». У зазначених межах варіює сила струму, що протікає по 1 мм мідної жили. Тобто. кабель з мідною серцевиною перетином 1 мм² без перегріву і оплавлення ізоляції надає можливість струму від 6 до 10 А спокійно досягати агрегату-споживача, що очікує. Розберемося, звідки взялася і що означає позначена інтервальна вилка.
Згідно з кодексом електричних законів ПУЕ 40% відводиться кабелю на безпечний для його оболонки перегрів, отже:
- 6 А, розподілені на 1 мм² струмоведучої серцевини, є нормальною робочою щільністю струму. У цих умовах провідник працювати може нескінченно довго без будь-яких обмежень у часі;
- 10 А, розподілені на 1 мм мідної жили, протікати по провіднику можуть короткостроково. Наприклад, при увімкненні приладу.
Потоку енергії 12 А в мідному міліметровому каналі спочатку буде «тісно». Від тісноти та товкучки електронів збільшиться щільність струму. Потім підвищиться температура мідної складової, що позначиться на стані ізоляційної оболонки.
Зверніть увагу, що для кабелю з алюмінієвою струмопровідною житловою щільність струму відображає інтервал 4 – 6 Ампер, що припадає на 1 мм² провідника.
З'ясували, що гранична величина густини струму для провідника з електротехнічної міді 10 А на площу перерізу 1 мм², а нормальні 6 А.
- кабель з житловим перетином 2,5 мм² зможе транспортувати струм в 25 А всього лише кілька десятих секунд під час включення техніки;
- він нескінченно довго зможе передавати струм в 15А.
Наведені вище значення густини струму дійсні для відкритої проводки. Якщо кабель прокладається в стіні, металевій гільзі або , вказану величину щільності струму потрібно помножити на поправочний коефіцієнт 0,8. Запам'ятайте ще одну тонкість в організації відкритого типу проводки. З міркувань механічної міцності кабель з перетином менше 4 мм у відкритих схемах не використовують.
Вивчення схеми розрахунку
Суперскладних обчислень знову не буде, розрахунок проводу по подальшому навантаженню гранично простий.
- Спочатку знайдемо гранично допустиме навантаження. Для цього підсумовуємо потужність приладів, які припускаємо одночасно підключати до лінії. Складемо, наприклад, потужність пральної машини 2000 Вт, фена 1000 Вт і будь-якого обігрівача 1500 Вт. Ми отримали 4500 Вт або 4,5 кВт.
- Потім ділимо наш результат на стандартну величину напруги побутової мережі 220 В. Ми отримали 20,45 ... А, округляємо до цілого числа, як належить, у велику сторону.
- Далі вводимо коефіцієнт поправки, якщо в ньому є необхідність. Значення з коефіцієнтом дорівнюватиме 16,8, округлено 17 А, без коефіцієнта 21 А.
- Згадуємо у тому, що розраховували робочі параметри потужності, а треба ще врахувати гранично допустиме значення. Для цього обчислену силу силу струму множимо на 1,4, адже поправка на теплову дію 40%. Отримали: 23,8 А та 29,4 А відповідно.
- Значить, у нашому прикладі для безпечної роботи відкритої проводки знадобиться кабель з перетином більше 3 мм, а для прихованого варіанту 2,5 мм.
Не забудемо про те, що через різноманітні обставини іноді включаємо одночасно більше агрегатів, ніж розраховували. Що є ще лампочки та інші прилади, які трохи споживають енергію. Запасемося деяким резервом перерізу на випадок збільшення парку побутової техніки та з розрахунками вирушимо за важливим придбанням.
Відео-посібник для точних розрахунків
Який кабель краще купити?
Дотримуючись жорстких рекомендацій ПУЕ, купуватимемо для облаштування особистої власності кабельну продукцію з «літерними групами» NYM та ВВГ у маркуванні. Саме вони не викликають нарікань та причіпок з боку електриків та пожежників. Варіант NYM – аналог вітчизняних виробів ВВГ.
Найкраще, якщо вітчизняний кабель супроводжуватиме індекс НГ, це означає, що проводка буде пожежостійкою. Якщо передбачається прокладати лінію за перегородкою, між лагами чи над підвісною стелею, купіть вироби з низьким димовиділенням. У них буде індекс LS.
Ось таким нехитрим способом розраховується переріз струмопровідної жили кабелю. Відомості про принципи обчислень допоможуть раціонально підібрати цей важливий елемент електромережі. Необхідний і достатній розмір струмоведучої серцевини забезпечить живленням домашню техніку і не стане причиною займання проводки.
Стандартна квартирна електропроводка розраховується на максимальний струм споживання при тривалому навантаженні 25 ампер (на таку силу струму вибирається і автоматичний вимикач, який встановлюється на введенні проводів у квартиру) виконується мідним проводом перетином 4,0 мм 2 , що відповідає діаметру 2,26 мм і потужності навантаження до 6 кВт.
Відповідно до вимог п 7.1.35 ПУЕ переріз мідної жили для квартирної електропроводки має бути не менше 2,5 мм 2 ,що відповідає діаметру провідника 1,8 мм і силі струму навантаження 16 А. До такої електропроводки можна підключати електроприлад сумарною потужністю до 3,5 кВт.
Що таке переріз дроту та як його визначити
Щоб побачити перетин дроту, достатньо його перерізати впоперек і подивитися на зріз з торця. Площа зрізу і є переріз дроту. Чим вона більша, тим більшу силу струму може передати провід.
Як видно з формули, переріз дроту легко за його діаметром. Достатньо величину діаметра жили дроту помножити саму на себе і на 0,785. Для перерізу багатожильного дроту потрібно обчислити перетин однієї жили та помножити на їхню кількість.
Діаметр провідника можна визначити за допомогою штангенциркуля з точністю до 0,1 мм або мікрометра з точністю до 0,01 мм. Якщо немає під рукою приладів, то в такому разі виручить звичайна лінійка.
Вибір перерізу
мідного дроту електропроводки за силою струму
Розмір електричного струму позначається буквою « Аі вимірюється в Амперах. При виборі діє просте правило, чим перетин дроту більше, тим краще, тому округляють результат у більшу сторону.
| Таблиця для вибору перерізу та діаметру мідного дроту в залежності від сили струму | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Максимальний струм, А | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 10,0 | 16,0 | 20,0 | 25,0 | 32,0 | 40,0 | 50,0 | 63,0 |
| Стандартний переріз, мм 2 | 0,35 | 0,35 | 0,50 | 0,75 | 1,0 | 1,2 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 |
| Діаметр, мм | 0,67 | 0,67 | 0,80 | 0,98 | 1,1 | 1,2 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | 3,2 | 3,6 |
Наведені мною дані в таблиці засновані на особистому досвіді та гарантують надійну роботу електропроводки за найнесприятливіших умов її прокладання та експлуатації. При виборі перерізу дроту за величиною струму не має значення, це змінний струм або постійний. Не мають значення також величина і частота напруги в електропроводці, це може бути бортова мережа автомобіля постійного струму на 12 або 24 В, літального апарата на 115 В частотою 400 Гц, електропроводка 220 В або 380 В частотою 50 Гц, високовольтна лінія електропередачі на 1000 Ст.
Якщо невідомий струм споживання електроприладом, але відомі напруга живлення та потужність, то розрахувати струм можна за допомогою наведеного нижче онлайн калькулятора.
Слід зазначити, що на частотах більше 100 Гц у проводах при протіканні електричного струму починає проявлятися скін-ефект, який полягає в тому, що зі збільшенням частоти струм починає «притискатися» до зовнішньої поверхні дроту і фактичний переріз дроту зменшується. Тому вибір перерізу дроту для високочастотних ланцюгів виконується за іншими законами.
Визначення здатності навантаження електропроводки 220 В
виконаної з алюмінієвого дроту
У давно збудованих будинках електропроводка, як правило, виконана з алюмінієвих дротів. Якщо з'єднання у розподільних коробках виконані правильно, термін служби алюмінієвої проводки може становити й сто років. Адже алюміній практично не окислюється, і термін служби електропроводки визначатиметься лише терміном служби пластмасової ізоляції та надійністю контактів у місцях приєднання.
У разі підключення додаткових енергоємних електроприладів у квартирі з алюмінієвою електропроводкою необхідно визначити за перерізом або діаметром жил проводів здатність її витримати додаткову потужність. За наведеною нижче таблицею це легко зробити.
Якщо у Вас проводка в квартирі виконана з алюмінієвих проводів і виникла потреба підключити розетку в розподільній коробці мідними проводами, то таке з'єднання виконується відповідно до рекомендацій статті З'єднання алюмінієвих проводів.
Розрахунок перерізу дроту електропроводки
за потужністю електроприладів, що підключаються
Для вибору перерізу жил проводу кабелю під час прокладання електропроводки у квартирі чи будинку необхідно проаналізувати парк наявних електропобутових приладів з погляду одночасного їх використання. У таблиці представлений перелік популярних побутових електроприладів із зазначенням струму, що споживається, залежно від потужності. Ви можете дізнатись споживану потужність своїх моделей самостійно з етикеток на самих виробах чи паспортах, часто параметри вказують на упаковці.
Якщо сила споживаного струму електроприладом невідома, її можна вимірювати за допомогою амперметра .
Таблиця споживаної потужності та сили струму побутовими електроприладами
при напрузі живлення 220 В
Зазвичай потужність споживання електроприладів вказується на корпусі у Ват (Вт або VA) або кіловат (кВт або кVA). 1 кВт = 1000 Вт.
| Таблиця споживаної потужності та сили струму побутовими електроприладами | |||
|---|---|---|---|
| Побутовий електроприлад | Потужність, кВт (кBA) | Споживана сила струму, А | Режим споживання струму |
| Лампочка розжарювання | 0,06 – 0,25 | 0,3 – 1,2 | Постійно |
| Електрочайник | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | До 5 хвилин |
| Електроплита | 1,0 – 6,0 | 5 – 60 | Залежить від режиму роботи |
| Мікрохвильова піч | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | Періодично |
| Електром'ясорубка | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | Залежить від режиму роботи |
| Тостер | 0,5 – 1,5 | 2 – 7 | Постійно |
| Гриль | 1,2 – 2,0 | 7 – 9 | Постійно |
| Кавомолка | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | Залежить від режиму роботи |
| Кавоварка | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | Постійно |
| Електродухівка | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | Залежить від режиму роботи |
| Посудомийна машина | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | |
| Пральна машина | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Максимальний з моменту включення до нагрівання води |
| Сушильна машина | 2,0 – 3,0 | 9 – 13 | Постійно |
| Праска | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Періодично |
| Порохотяг | 0,8 – 2,0 | 4 – 9 | Залежить від режиму роботи |
| Обігрівач | 0,5 – 3,0 | 2 – 13 | Залежить від режиму роботи |
| Фен для волосся | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | Залежить від режиму роботи |
| Кондиціонер | 1,0 – 3,0 | 5 – 13 | Залежить від режиму роботи |
| Стаціонарний комп'ютер | 0,3 – 0,8 | 1 – 3 | Залежить від режиму роботи |
| Електроінструмент (дриль, лобзик тощо) | 0,5 – 2,5 | 2 – 13 | Залежить від режиму роботи |
Струм споживають ще холодильник, освітлювальні прилади, радіотелефон, зарядні пристрої, телевізор у черговому стані. Але у сумі ця потужність становить трохи більше 100 Вт і за розрахунках її не враховувати.
Якщо Ви ввімкнете всі електроприлади, що є в будинку одночасно, то необхідно буде вибрати перетин дроту, здатний пропустити струм 160 А. Провід знадобиться товщиною в палець! Але такий випадок є малоймовірним. Важко уявити, що хтось здатний одночасно молоти м'ясо, гладити праскою, пилососити та сушити волосся.
приклад розрахунку. Ви стали вранці, включили електрочайник, мікрохвильову піч, тостер і кавоварку. Споживаний струм відповідно складе 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. З урахуванням включеного освітлення, холодильника і на додаток, наприклад, телевізора, струм може досягти 25 А.
для мережі 220 В
Вибрати переріз дроту можна не тільки за силою струму, але й за величиною споживаної потужності. Для цього необхідно скласти список всіх запланованих для підключення до даної ділянки електропроводки електроприладів, визначити, яку потужність споживає кожен з них окремо. Далі скласти отримані дані і скористатися наведеною нижче таблицею.
для мережі 220 В |
|||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Потужність електроприладу, кВт (кBA) | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 6,0 |
| Стандартний переріз, мм 2 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,5 | 0,75 | 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 4,0 | 5,0 |
| Діаметр, мм | 0,67 | 0,67 | 0,67 | 0,5 | 0,98 | 0,98 | 1,13 | 1,24 | 1,38 | 1,38 | 1,6 | 1,78 | 1,78 | 1,95 | 2,26 | 2,26 | 2,52 |
Якщо є кілька електроприладів і для деяких відомий струм споживання, а для інших потужність, потрібно визначити з таблиць перетин дроту для кожного з них, а потім отримані результати скласти.
Вибір перерізу мідного дроту за потужністю
для бортової мережі автомобіля 12 В
Якщо при підключенні до бортової мережі автомобіля додаткового обладнання відома лише його потужність споживання, то визначити переріз додаткової електропроводки можна за допомогою наведеної нижче таблиці.
| Таблиця вибору перерізу та діаметру мідного дроту за потужністю для бортової мережі автомобіля 12 В |
||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Потужність електроприладу, ват (BA) | 10 | 30 | 50 | 80 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
| Стандартний переріз, мм 2 | 0,35 | 0,5 | 0,75 | 1,2 | 1,5 | 3,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 8,0 | 10 | 10 | 10 | 16 | 16 | 16 |
| Діаметр, мм | 0,67 | 0,5 | 0,8 | 1,24 | 1,38 | 1,95 | 2,26 | 2,76 | 3,19 | 3,19 | 3,57 | 3,57 | 3,57 | 4,51 | 4,51 | 4,51 |
Вибір перерізу дроту для підключення електроприладів
до трифазної мережі 380 В
При роботі електроприладів, наприклад, електродвигуна, підключених до трифазної мережі, споживаний струм протікає вже не по двох проводах, а по трьох і, отже, величина струму, що протікає, в кожному окремому проводі трохи менше. Це дозволяє використовувати для підключення електроприладів до трифазної мережі провід меншого перерізу.
Для підключення електроприладів до трифазної мережі напругою 380 В, наприклад електродвигуна, перетин дроту кожної фази береться в 1,75 рази менше, ніж для підключення до однофазної мережі 220 В.
УвагаПри виборі перерізу дроту для підключення електродвигуна за потужністю слід врахувати, що на шильдику електродвигуна вказується максимальна механічна потужність, яку двигун може створити на валу, а не споживана електрична потужність. Споживана електрична потужність електродвигуном з урахуванням ККД і сos φ приблизно вдвічі більше, ніж створювана на валу, що необхідно враховувати при виборі перерізу дроту виходячи з потужності двигуна, зазначеної в табличці.
Наприклад, потрібно підключити електродвигун, що споживає потужність від мережі 2,0 кВт. Сумарний струм споживання електродвигуном такої потужності за трьома фазами становить 5,2 А. По таблиці виходить, що потрібен провід перетином 1,0 мм 2 з урахуванням вищевикладеного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм 2 . Отже, для підключення електродвигуна потужністю 2,0 кВт до трифазної мережі 380 В знадобиться мідний трижильний кабель із перетином кожної жили 0,5 мм 2 .
Набагато простіше вибрати перетин дроту для підключення трифазного двигуна, виходячи з величини струму споживання, який завжди вказується на шильдику. Наприклад, в шильдику наведеному на фотографії струм споживання двигуна потужністю 0,25 кВт по кожній фазі при напрузі живлення 220 В (обмотки двигуна підключені за схемою «трикутник») становить 1,2 А, а при напрузі 380 В (обмотки двигуна підключені по схемою «зірка») всього 0,7 А. Взявши силу струму, вказану на шильдику, по таблиці для вибору перерізу дроту для квартирної електропроводки вибираємо провід перетином 0,35 мм 2 при підключенні обмоток електродвигуна за схемою «трикутник» або 0,15 мм 2 при підключенні за схемою "зірка".
Про вибір марки кабелю для домашньої електропроводки
Робити квартирну електропроводку з алюмінієвих проводів на перший погляд видається дешевшим, але експлуатаційні витрати через низьку надійність контактів з часом багаторазово перевищать витрати на електропроводку з міді. Рекомендую робити проведення виключно з мідних проводів! Алюмінієві дроти незамінні під час прокладання повітряної електропроводки, оскільки вони легкі та дешеві і при правильному з'єднанні служать надійно тривалий час.
А який провід краще використовувати при монтажі електропроводки, одножильний чи багатожильний? З точки зору здатності проводити струм на одиницю перерізу та монтажу, одножильний краще. Тож для домашньої електропроводки потрібно використовувати лише одножильний провід. Багатожильний допускає багаторазові вигини, і чим тонші в ньому провідники, тим він гнучкіший і довговічніший. Тому багатожильний провід застосовують для підключення до електромережі нестаціонарних електроприладів, таких як електрофен, електробритва, електропраска та решта.
Після прийняття рішення щодо перетину дроту постає питання про марку кабелю для електропроводки. Тут вибір невеликий і представлений кількома марками кабелів: ПУНП, ВВГнг і NYM.
Кабель ПУНП з 1990 року, відповідно до рішення Головдерженергонагляду «Про заборону застосування проводів типу АПВН, ППБН, ПЕН, ПУНП та ін., що випускаються за ТУ 16-505. 610-74 замість проводів АПВ, АПВВ, ПВ та ППВ за ГОСТ 6323-79*» до застосування заборонено.
Кабель ВВГ та ВВГнг – мідні дроти у подвійній полівінілхлоридній ізоляції, плоскій формі. Призначений для роботи при температурі навколишнього середовища від -50 ° С до +50 ° С, для проведення проводки всередині будівель, на відкритому повітрі, в землі при прокладанні в тубах. Термін служби – до 30 років. Літери «нг» у позначенні марки говорять про негорючість ізоляції дроту. Випускаються дво-, три- та чотирижильні з перетином жил від 1,5 до 35,0 мм 2 . Якщо позначення кабелю перед ВВГ стоїть буква А (АВВГ), то жили у дроті алюмінієві.
Кабель NYM (його російський аналог - кабель ВВГ), з мідними жилами, круглої форми, з негорючою ізоляцією, відповідає німецькому стандарту VDE 0250. Технічні характеристики та сфера застосування, практично однакові з кабелем ВВГ. Випускаються дво-, три- та чотирижильні з перетином жил від 1,5 до 4,0 мм 2 .
Як бачите, вибір для прокладання електропроводки невеликий і визначається в залежності від того, якої форми кабель підходить для монтажу, круглої або плоскої. Кабель круглої форми зручніше прокладається через стіни, особливо якщо робиться введення з вулиці до приміщення. Знадобиться просвердлити отвір трохи більше діаметра кабелю, а за більшої товщини стіни це стає актуальним. Для внутрішнього проведення зручніше застосовувати плоский кабель ВВГ.
Паралельне з'єднання проводів електропроводки
Бувають безвихідні ситуації, коли терміново потрібно прокласти проводку, а дроти необхідного перерізу немає. У такому разі, якщо є провід меншого, ніж необхідно, перерізу, то можна зробити проведення з двох і більше проводів, з'єднавши їх паралельно. Головне, щоб сума перерізів кожного з них була не меншою за розрахункову.
Наприклад, є три дроти перерізом 2, 3 і 5 мм 2 а потрібен за розрахунками 10 мм 2 . З'єднуєте їх все паралельно, і проводка витримуватиме струм до 50 ампер. Так Ви й самі багаторазово бачили паралельне з'єднання більшої кількості тонких провідників передачі великих струмів. Наприклад, для зварювання використовується струм до 150 А і для того, щоб зварювальник міг керувати електродом, потрібен гнучкий провід. Його і роблять із сотень паралельно з'єднаних тонких мідних зволікань. В автомобілі акумулятор до бортової мережі теж підключають за допомогою такого ж гнучкого багатожильного дроту, так як під час пуску двигуна стартер споживає від акумулятора струм до 100 А. А при встановленні та знятті акумулятора необхідно дроти відводити убік, тобто провід повинен бути досить гнучким .
Спосіб збільшення перерізу електропроводу шляхом паралельного з'єднання кількох дротів різного діаметра можна використовувати тільки в крайньому випадку. При прокладанні домашньої електропроводки допустимо з'єднувати паралельно лише дроти однакового перерізу, взяті з однієї бухти.
Онлайн калькулятори для обчислення перерізу та діаметру дроту
За допомогою онлайн калькулятора, представленого нижче, можна вирішити зворотне завдання – визначити за перерізом діаметр провідника.
Як обчислити переріз багатожильного дроту
Багатожильний дріт, або як його називають ще багатодротяний або гнучкий, є свитою разом одножильною дротикою. Для обчислення перерізу багатожильного дроту потрібно спочатку обчислити перетин однієї тяганини, а потім отриманий результат помножити на їхнє число.
Розглянемо приклад. Є багатожильний гнучкий дріт, у якому 15 жил діаметром 0,5 мм. Перетин однієї жили дорівнює 0,5 мм×0,5 мм×0,785 = 0,19625 мм 2 після округлення отримаємо 0,2 мм 2 . Так як у нас у дроті 15 зволікань, то для визначення перерізу кабелю потрібно перемножити ці числа. 0,2 мм2×15=3 мм2. Залишилося за таблицею визначити, що такий багатожильний дріт витримає струм 20 А.
Можна оцінити здатність навантаження багатожильного дроту без виміру діаметра окремого провідника, вимірювавши загальний діаметр всіх звитих тяганин. Але так як зволікання круглі, то між ними знаходяться повітряні зазори. Для виключення площі проміжків потрібно отриманий за формулою результат перерізу дроту помножити на коефіцієнт 0,91. При вимірі діаметра треба простежити, щоб багатожильний дріт не сплющився.
Розглянемо з прикладу. В результаті вимірювань багатожильний дріт має діаметр 2,0 мм. Розрахуємо його перетин: 2,0 мм 2,0 мм 0,785 0,91 = 2,9 мм 2 . За таблицею (дивись нижче) визначаємо, що даний багатожильний дріт витримає струм завбільшки до 20 А.
| Введіть потужність, кВт: | |
| Виберіть напругу: | 220 B 380 B 660 B 6 KB 10 KB |
| Вкажіть кількість фаз: | 1 3 |
| Виберіть матеріал жили: | Алюміній (Al) Мідь (Cu) |
| Довжина кабельної лінії, м: | |
| Вкажіть тип лінії: | Не визначено до 1 KB 6 KB 10 KB |
Онлайн калькулятор вважає перетин дроту за струмом та потужністю, так само по довжині. Вважає як алюмінієву проводку, так і мідні силові провідники. Робить підбір перерізу (діаметра жили) залежно від навантаження. Не рахує для 12в. Щоб розрахувати, заповніть всі поля і зробіть вибір потрібних параметрів у всіх списках, що випадають. Важливо! Звертаємо вашу увагу - розрахунки даної програми з підбору кабелів, не є прямим посібником до застосування електричних провідників, з розрахованою тут величиною площі перерізу. Вони є лише попереднім орієнтиром для вибору перерізу. Остаточний точний розрахунок щодо підбору перерізу повинен робити кваліфікований фахівець, який зробить правильний вибір у кожному конкретному випадку. Пам'ятайте, що при правильних розрахунках ви отримаєте результат для мінімального перерізу силових кабелів. Перевищувати цей результат для розрахункового електричного проведення допускається.
ПУЕ таблиця розрахунку перерізу кабелю за потужністю та струмом
Дозволяє вибрати переріз за максимальним струмом і максимальним навантаженням.
для мідних дротів:
для алюмінієвих проводів:
Формула розрахунку перерізу кабелю за потужністю
Дозволяє підібрати перетин за споживаною потужністю та напругою.
Для однофазних електричних мереж (220 В):
I = (P × K і) / (U × cos (φ))
- cos(φ) - для побутових приладів, дорівнює 1
- U - фазова напруга, що може коливатися в межах від 210 V до 240 V
- I - сила струму
- P - сумарна потужність усіх електричних приладів
- K і коефіцієнт одночасності, для розрахунків приймається значення 0,75
Для 380 у трифазних мережах:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
- Cos φ - кут зсуву фаз
- P - сума потужності всіх електроприладів
- I - сила струму, за якою вибирається площа перерізу дроту
- U - фазна напруга, 220V
Розрахунок автомата за потужністю та струмом
У таблиці нижче вказані струми автомата за способом підключення залежно від напруги.
Займаючись прокладкою електропроводки в новому будинку або заміною старої під час ремонту, кожен домашній майстер запитує: а який перетин дроту потрібний? І це питання має велике значення, оскільки саме від правильного вибору перерізу кабелю, а також матеріалу його виготовлення багато в чому залежить не тільки надійна робота електроприладів, але і безпека всіх членів сім'ї.
Який провід вибрати – матеріал виготовлення стоїть на першому місці
Найбільш поширеними видами проводки в наших будинках є алюмінієва та мідна. Яка з них краще – питання, яке досі не дає спокою користувачам численних форумів. Для одних у пріоритеті стоїть мідь, а інші кажуть, що нема чого переплачувати і для домашньої мережі згодиться алюміній. Щоб не бути голослівними, проведемо невеликий аналіз цих варіантів і тоді кожен зможе вибрати для себе варіант.
Алюмінієва проводка має невелику вагу, за рахунок чого знайшла своє широке поширення в електроенергетиці. Її використовують для прокладання ліній електропередачі, оскільки у такий спосіб можна мінімізувати навантаження на опори. Крім цього, вона здобула популярність за рахунок своєї дешевизни. Алюмінієвий кабель коштує в рази менше за мідний аналог. За часів Радянського Союзу алюмінієве проведення було дуже поширене, його досі можна зустріти в будинках, збудованих якихось 15-20 років тому.
Однак кабель із алюмінію має і свої негативні сторони. Одним із таких моментів, про який обов'язково варто згадати, є невеликий термін служби. Алюмінієва проводка через два десятки років стає сильно схильна до окислення і перегрівання, що нерідко призводить до пожеж. Тому якщо у вас вдома досі прокладені такі кабелі, подумайте про їхню заміну. Крім цього, окислення, якому схильний алюміній, знижує корисний переріз кабелю з одночасним збільшенням опору, що призводить до перегріву. Ще одним істотним недоліком алюмінію є його крихкість. Він швидко ламається, якщо кабель перегнути кілька разів.
Важливо! ПУЕ забороняє використовувати алюмінієвий кабель для прокладки в електромережах, якщо його перетин менше 16 мм.
Мідний кабель добре гнеться і не ламається
Що стосується мідного дроту, то до його переваг варто віднести тривалий термін служби – більше півстоліття, чудову провідність та механічну міцність. З мідним кабелем набагато простіше працювати, адже він гнеться, не ламаючись, і витримує багаторазові скручування. Мінусом проводки з мідного кабелю є вартість. Для заміни силового кабелю у всій квартирі знадобиться значна кількість коштів. Для економії деякі майстри поєднують прокладку алюмінієвих проводів з мідними. Вся світлова частина монтується з алюмінію, а розеточна – з міді, оскільки освітлення не потребує такого великого навантаження, як електроприлади, які живлять в мережі.
Вибір перерізу – що необхідно знати та на що звернути увагу
Якщо раніше техніка в квартирі обмежувалася холодильником та телевізором, то в наш час чого тільки не зустрінеш у квартирі: пилососи, комп'ютери, фени, мікрохвильові печі та ін. Для всього цього потрібно харчування, причому залежно від часу доби навантаження від включених у мережу приладів може сильно різнитися. А щоб правильно вибрати кабель для кожної точки, в яку вбудований прилад, необхідно знати:
- силу струму;
- напруга;
- споживану потужність приладу у ватах або кіловатах.
Для однофазних мереж, які є в наших квартирах, існує певна формула, яка дозволяє визначити силу струму приладів:
I = (P × K і) / (U × cos (φ)), де
I – сила струму;
P – споживана потужність усіх електроприладів (необхідно скласти їхнє номінальне значення):
| Бойлер однофазний | 5-7 кВт |
| Вентилятор | до 900 Вт |
| Духова шафа | від 5 кВт |
| Комп'ютер | 600-800 Вт |
| Мікрохвильова піч | 1,2-2 кВт |
| Міксер | 300 Вт |
| Морозильна камера | 150-300 Вт |
| Освітлювальні прилади | 100-1000 Вт |
| Пекти гриль | 1 кВт |
| Посудомийна машина | 1,8-2,5 кВт |
| Порохотяг | 1200 Вт |
| Соковижималка | 250 Вт |
| Пральна машина-автомат | 600-2500 Вт |
| ТБ | 100-200 Вт |
| Тепла підлога | 0,7-1,5 кВт |
| Тостер | 750-1000 Вт |
| Праска | 1000-2000 Вт |
| Фен | 500-1000 Вт |
| Холодильник | 150-300 Вт |
| Електрична варильна панель | від 5 кВт |
| Електрична кавоварка | 700-1000 Вт |
| Електрична м'ясорубка | 1000 Вт |
| Електрична плита | 9–12 кВт |
| Електричний камін | 9–24 кВт |
| Електричний котел | 9–18 кВт |
| Електрочайник | 2 кВт |
К і - Коефіцієнт одночасності (часто для простоти застосовують значення 0,75);
U - фазна напруга, вона становить 220 (В), але може коливатися від 210 до 240 (В);
Cos (φ) – для побутових приладів величина незмінна і дорівнює 1.
Для простоти можна використовувати формулу: I = P/U.
Коли визначено струм, можна за наступною таблицею визначити перетин дроту:
Таблиця потужності, струму та перерізу кабельно-провідникових матеріалів
АЛЮМІНІЙ |
||||
Напруга, 220 В | Напруга, 380 В |
|||
Потужність, кВт | Потужність, кВт |
|||
Перетин струмопровідної жили, мм | ||||
Напруга,220 В | Напруга, 380 В |
|||
Потужність, кВт | Потужність, кВт |
|||
Якщо при розрахунках вийшло так, що значення не збігається з жодним, наведеним таблиці, тоді слід за основу брати наступне більше. Наприклад, якщо ваше значення дорівнює 30 А, то при використанні алюмінієвої проводки вам варто вибрати перетин дроту 6 мм 2 а мідної вистачить і 4 мм 2 .
Зазвичай, сучасна квартира споживає приблизно 10 кВт.
Визначаємо переріз проводу по діаметру та за способом прокладання проводки
Купуючи провід, не зайвим буде перевірити його перетин, оскільки багато виробників працюють за ТУ. Через це вся продукція відповідає заявленим характеристикам. Тому необхідно запастися штангенциркулем і зробити вимірювання діаметра жили, яка нам допоможе визначити реальне значення перерізу дроту. Для спрощення роботи ми наводимо найпростішу формулу, завдяки чому вам не треба буде проводити додаткові обчислення: S=0,785d 2 , де S – шуканий переріз; d – діаметр жили. Підсумкове значення потрібно заокруглити до 0,5. Так, якщо у вас вийшло значення 2,4, то слід вибирати кабель перетином 2,5 мм 2 .
У більшості будинків кабель прокладається в стінах. Це називається закритою проводкою. Провіди можуть йти кабельканалом, трубами або просто бути замуровані в стіну. У деяких будинках, а це стосується дерев'яних будівель та старого житлового фонду, можна зустріти відкриту проводку. Примітно, але для відкритої прокладки можна використовувати кабель меншого перерізу, оскільки такий провід менше гріється, ніж замурований у стіну. Тому для укладання проводів у штроби рекомендується вибирати кабель більшого перерізу. Так кабель менше грітиметься, а значить, його знос відбуватиметься повільніше. У наведеній нижче таблиці можна дізнатися, скільки квадратів кабелю потрібно брати для приладів різної потужності, чи то 1 або 6 кВт:
Перетин кабелю, мм 2 | Відкрите проведення | Прокладання в каналах |
||||||||||
Алюмінієва | ||||||||||||
Навіщо необхідно проводити розрахунок навантаження на кабель?
Один із основних параметрів, що визначають вартість кабелю – його перетин. Чим воно більше, тим вища його ціна. Але якщо купити недорогий провід, переріз якого не відповідає навантаженням у контурі, підвищується щільність струму. Через це збільшується опір та виділення теплової енергії при проходженні електрики. Втрати електроенергії зростають, а ефективність системи знижується. Протягом усього терміну експлуатації споживач сплачує значні втрати електроенергії.
Але це не єдиний мінус установки кабелю з неправильно вибраним перетином. Через підвищене виділення тепла надмірно нагрівається ізоляція проводів – це скорочує термін використання проводів і нерідко стає причиною короткого замикання.
Розрахунок навантаження на кабель дозволяє:
- Зменшити рахунки за електроенергію;
- збільшити термін служби проводки;
- Зменшити ризик виникнення короткого замикання.
Які втрати виникають під час проходження електричного струму?
При виконанні розрахунку навантаження на кабель слід враховувати:
1. Втрати електричного струму під час проходження проводамиПереміщення електрики від генератора струму до приймачів (побутової техніки, електроустаткування, освітлювальних приладів) супроводжується вивільненням теплової енергії. Цей фізичний процес не приносить користі. Тепло, що виділяється, нагріває ізоляційні оболонки, що призводить до скорочення терміну їх служби. Вони стають тендітнішими і швидко руйнуються. Порушення цілісності ізоляції може спричинити коротке замикання при зіткненні проводів один з одним, а при контакті з людиною – небезпечної травми.
Перетворення електричної енергії на теплову відбувається через опір, який збільшується в міру зростання щільності струму, що проходить. Ця величина розраховується за такою формулою:
? = I/S а/мм2
- I – сила струму;
При монтажі внутрішньої електропроводки щільність струму не повинна перевищувати 6 А/мм2. Для інших робіт розрахунок перерізу кабелю по струму проводиться на підставі таблиць, що містяться в Правилах пристрою та технічної експлуатації електроустановок (ПВЕ та ПТЕЕП).
Якщо розраховане значення щільності більше рекомендованого, необхідно купити кабель з великим перерізом дроту. Незважаючи на збільшення вартості проведення, таке рішення виправдане з економічної точки зору. Вибір кабелю для проведення з оптимальним розміром перерізу в кілька разів збільшить термін безпечної експлуатації і скоротить втрати електрики при проходженні по проводах.
2. Втрати, що виникають через електричний опір матеріалівОпір матеріалів, що виникає в процесі передачі електричного струму, призводить не тільки до виділення теплової енергії та нагрівання проводів. Також відбуваються втрата напруги, що негативно позначається на роботі електрообладнання, побутової техніки та освітлювальних приладів.
При монтажі електропроводки необхідно розрахувати величину опору лінії (Rл). Вона розраховується за такою формулою:
- ρ – питомий опір матеріалу, з якого виготовлено провід;
- l - Довжина лінії;
- S – поперечний переріз дроту.
Падіння напруги визначається як ΔUл = IRл, та її величина повинна становити не більше 5% від вихідного, а для освітлювальних навантажень – не більше 3%. Якщо вона більша, необхідно вибрати кабель з великим перетином або виготовлений з іншого матеріалу, з меншим питомим опором. Найчастіше і з технічної, і з економічної точки зору доцільно збільшити площу перерізу кабелю.
Вибір матеріалу кабелю
Наш каталог кабельної продукції в Бресті включає великий вибір кабелів, виготовлених із різних матеріалів:
- Мідні
Мідь має дуже низький питомий опір (нижче тільки у золота), тому провідність мідних дротів значно вища, ніж у алюмінієвих. Вона не окислюється, що значно збільшує термін ефективної експлуатації. Метал дуже гнучкий, кабель можна багаторазово складати та згортати. Завдяки високій пластичності можливе виготовлення більш тонких жил (виготовляються мідні жили від 0,3 мм2, мінімальний розмір алюмінієвої жили – 2,5 мм2).
Нижчий питомий опір дозволяє зменшити виділення теплової енергії при проходженні струму, тому при прокладанні внутрішньої проводки в житлових приміщеннях дозволяється використовувати лише мідні дроти.
- Алюмінієві
Питомий опір алюмінію вище, ніж у золота, міді та срібла, але нижче, ніж в інших металів та сплавів.
Головна перевага алюмінієвого кабелю перед мідним – його ціна у кілька разів нижча. Також він значно легший, що полегшує монтаж електромереж. При монтажі електромереж великою довжиною ці властивості мають вирішальне значення.
Алюміній не схильний до корозії, але при контакті з повітрям на його поверхні утворюється плівка. Вона захищає метал від впливу атмосферної вологи, але не проводить струм. Ця особливість ускладнює з'єднання кабелів.
Основні види розрахунку перерізу
Розрахунок навантажень на провід повинен бути виконаний за всіма значущими характеристиками:
За потужністю
Визначається сумарна потужність усіх приладів, що споживають електроенергію у будинку, квартирі, у виробничому цеху. Потужність побутової техніки та електроустаткування вказується виробником.
Також необхідно врахувати електроенергію, що споживається освітлювальними приладами. Всі електроприлади в домашніх умовах рідко працюють одночасно, але розрахунок перерізу кабелю за потужністю виконується із запасом, що дозволяє зробити електропроводку більш надійною та безпечною. Для промислових об'єктів виконується складніший розрахунок з використанням коефіцієнтів попиту та одночасності.
за напругою
Розрахунок перерізу кабелю за напругою провадиться виходячи з виду електричної мережі. Вона може бути однофазною (у квартирах багатоповерхових будинків та більшості індивідуальних котеджів) та трифазною (на підприємствах). Напруга в однофазній мережі становить 220 В, трифазної – 380 В.
Якщо сумарна потужність електроприладів у квартирі дорівнює 15 кВт, то для однофазної проводки цей показник і дорівнюватиме 15кВт, а для трифазної він буде в 3 рази менше – 5 кВт. Але при монтажі трифазної проводки використовується кабель з меншим перерізом, але не містить 3, а 5 жил.
по навантаженню
Розрахунок перерізу кабелю за навантаженням також вимагає підрахунку сумарної потужності електрообладнання. Бажано збільшити цю величину на 20-30%. Проведення виконується на тривалий термін, а кількість побутової техніки у квартирі або обладнання в цеху може збільшитись.
Потім потрібно визначити, яке обладнання може бути включене одночасно. Цей показник може суттєво відрізнятись у різних будинках. В одних велика кількість побутової техніки або електроустаткування, яким користуються кілька разів на місяць чи на рік. В інших у будинку – лише необхідні, але часто використовуються електроприлади.
Залежно від величини коефіцієнта одночасності потужність може як незначно, і у кілька разів відрізнятися від навантаження.
| Перетин жил, мм2 | Кабелі з мідними жилами | Кабелі з алюмінієвими жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| Напруга 220 В | Напруга 380 В | Напруга 220 В | Напруга 380 В | |
| 0,5 | 2,4 | - | - | - |
| 0,75 | 3,3 | - | - | - |
| 1 | 3,7 | 6,4 | - | - |
| 1,5 | 5 | 8,7 | - | - |
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
| Перетин жил, мм2 | Кабелі з мідними жилами | Кабелі з алюмінієвими жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| Напруга 220 В | Напруга 380 В | Напруга 220 В | Напруга 380 В | |
| 1 | 3 | 5,3 | - | - |
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | - | - |
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | - |
По струму
Для розрахунку номінального струму використається величина сумарної потужності навантаження. Знаючи її, максимально дозволене навантаження струмом розраховують за формулою:
- I – номінальна. струм;
- P – сумарний. потужність;
- U – напруга;
- cosφ – коефіцієнт потужності.
З отриманої величини знаходимо оптимальний розмір перетин кабелю в таблицях.
| Перетин жил, мм | Мідні жили, проводи та кабелі | |
|---|---|---|
| Напруга 220 В | Напруга 380 В | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |